Кривая роста популяции клеток, характеристика отдельных фаз и получение целевых
Кривая, описывающая зависимость логарифма числа живых клеток от времени культивирования, называется кривой роста
Типичная кривая роста имеет S-образную форму и позволяет различить несколько фаз роста
Лаг-фаза
Экспоненциальная фаза
Стационарная фаза
Фаза отмирания
Лаг-фазаохватывает промежуток времени между инокуляцией и достижением максимальной скорости деления
Продолжительность лаг-фазы зависит от
предшествовавших условий культивирования,
возраста инокулята,
пригодности для роста питательной среды
Экспоненциальная фаза (фаза экспоненциального роста) характеризуется постоянной максимальной скоростью деления клеток
Экспоненциальную фазу называют также фазой логарифмического роста вследствие прямолинейной зависимости логарифма числа клеток от времени культивирования
Во время экспоненциальной фазы все клетки имеют приблизительно одинаковый размер и отличаются максимальным содержанием РНК и белка
Стационарная фаза – число живых клеток достигает максимума и перестает увеличиваться
Скорость размножения бактерий в этот период равна скорости их отмирания
В стационарной фазе в клетках и в среде накапливаются продукты вторичного метаболизма
Фаза отмирания - заключительная фаза периодической культуры
Отмирание бактерий идет быстрее, чем их новообразование, причем число живых клеток может снижаться экспоненциально
|
|
|
Под действием собственных ферментов происходит распад клеток – автолиз продуктов.
Культивирование клеток высших растений, примеры получаемых продуктов.
Метод культуры клеток высших растений лежит в основе изучения биологии клетки, существующей вне организма. Популяциям растительных клеток, выращиваемым в искусственных условиях, присущи специфические особенности: генетические, эпигенетические (зависящие от дифференциальной активности генов) и физиологические. При длительном культивировании гетерогенной по этим признакам популяции наблюдается преимущественное размножение клеток, фенотип которых наиболее соответствует данным условиям выращивания, и популяция эволюционирует. Изменчивость, наследуемость возникших изменений, адаптивный отбор и эволюция, свойственные культивируемым клеткам растений, позволяют считать, что они являются новой экспериментально созданной биологической системой, особенности которой пока еще мало изучены. Однако знать их очень важно, потому что культивируемые клетки высших растений широко используются в фундаментальных исследованиях и в практике. Культивируемые клетки и ткани могут служить адекватной моделью при изучении метаболизма и его регуляции в клетках и тканях целого растения. Отличия культивируемых клеток от клеток организма, часто специально усиленные созданием биохимических мутантов, гибридных или трансформированных клеток - помогают глубже проникнуть в механизм процессов происходящих в растениях. Простота клеточных моделей, возможность быстро получать достаточную массу в асептических, контролируемых по многим параметрам условиях выращивания являются преимуществами такого моделирования. На основе культивируемых клеток и тканей растений созданы технологии для промышленности и сельского хозяйства. Углубление знаний биологии культивируемых растительных клеток обязательно для дальнейшего прогресса в разработках принципиально новых, перспективных для практики технологий.
|
|
|
42. Культивирование клеток животных, получение моноклональных антител.Зообиотехнология.Животные как биореакторы.
Самая мощная белоксинтезирующая система находится в клетках молочной железы. Если поставить гены чужих белков под контроль казеинового промотора, то экспрессия этих генов будет мощной и стабильной, а белок будет накапливаться в молоке. Такие трансгенные животные, секретирующие в молоко гормоны, ферменты, антитела, факторы свертывания крови и роста и др., уже начинают использовать как биореакторы, т. е. продуценты биологически активных лекарственных белков человека. Традиционно такие белки выделяли из донорской крови, дефицит которой и низкая концентрация этих белков в ней не позволяют полу-чать необходимое количество препаратов для фармакологии. Первоначально необходимо получить трансгенное животное, у которого чужой ген экспрессируется в клетках молочной железы и его продукт выделяется в молоко. Для этого создают генетическую конструкцию, содержащую рекомбинантную ДНК трансгена и промотор гена (3-казеина — белка, входящего в состав молока. Генетическую конструкцию вводят в зиготу. Причем генетическая конструкция должна работать только в клетках молочной железы и только во время лактации, не оказывая побочного действия на организм трансгенного животного. В Англии в 1988 г. впервые удалось получить трансгенных овец, продуцирующих с молоком фактор свертывания крови, необходимый для лечения людей, больных гемофилией. В последующие годы в мире созданы трансгенные мыши, кролики, овцы, козы, свиньи, коровы, в молоке которых секретируются белки человека (ценнейшие фармацевтические вещества) — антитрипсин, антитромбин, белок С, сывороточный альбумин (используемый при операциях), разл. моноклональные антитела, эритропоэтин, инсулиноподобный фактор роста, интерлейкины и др. Уже получены трансгенные коровы, в молоке которых содержится человеческий белок лактоферрин. Этот белок планируют применять для проф-ки гастроэнтерологических забол. у людей с низкой иммунорезистентностью. Это больные СПИДом, недоношенные младенцы, больные раком, прошедшие радиотерапию. В России в 1995 г. были предприняты попытки создать овец, продуцирующих химозин. Это ключевой фермент сыроделия. Трансгенных жив. получают и для целей ксенотрансплантации, т. е. как источник органов для пересадки человеку.
|
|
|
|
|
|
Учёные разработали методы выращивания в искусственных условиях клеток растений, животных и даже человека.
Метод соматической гибридизации используется и для клеток животных. Сливаться могут разные виды клеток одного организма и клетки разных, иногда очень далеких видов, например, мыши и крысы, кошки и собаки, человека и мыши.
Примером практического применения метода соматической гибридизации является создание гибридом – клеток, способных производить высокоспецифичные антитела. Гибридому получают путем слияния клетки В-лимфоцита и опухолевой клетки. В результате гибридомы сочетают в себе свойство лимфоцита производить определенные антитела и свойство опухолевой клетки активно делиться
В последние годы появились технологии получения трансгенных животных. Для этого нужный ген вводят в ядро оплодотворенной яйцеклетки, которую имплантируют (внедряют) в женскую особь (суррогатную мать) и добиваются успешного развития эмбриона.
Трансгенные животные широко используются как для решения большого числа теоретических задач, так и в практических целях для медицины и сельского хозяйства. Существует множество трансгенных животных, моделирующих различные заболевания человека (рак, атеросклероз, ожирение). На этих моделях ученые успешно изучают эти заболевания и отрабатывают способы лечения.
Перенос новых генов позволяет получать трансгенных животных, отличающихся повышенными продуктивными свойствами (например, усиление роста шерсти у овец, понижение содержания жировой ткани у свиней, изменение свойств молока).
Получены животные с высокой устойчивостью к различным заболеваниям, вызываемым вирусами.
Получены также некоторые трансгенные рыбы. Например, в яйцеклетки лосося был введен ген, отвечающий за синтез гормона роста. Полученный таким образом годовалый трансгенный лосось весил в 11 раз больше, чем нетрансгенный.
Разработаны способы клонирования животных – создания генетически идентичных животных.
Для этого из яйцеклетки одного животного удаляют ядро и заменяют его на ядро, полученное из соматической клетки другого животного.
Такую яйцеклетку внедряют в суррогатную мать и добиваются успешного развития эмбриона. Поскольку генетическая информация содержится в ядре, вырастающее животное генетически идентично животному, из клеток которого полу Овца по имени Долли была клонирована с помощью переноса ядра клетки молочной железы в яйцеклеткучено ядро
43. Конечные стадии получения целевого продукта биотехнологического производства36.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 985; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!